食品过敏原的常见检测技术

食品过敏原的常见检测技术

1、免疫学检测技术

之前提到95%的食品过敏原属于蛋白质，因此专门针对蛋白检测的免疫学相关技术是检测食品中蛋白类过敏原的重要手段。其中免疫学检测包括免疫吸附技术、免疫层析技术、免疫传感器技术、免疫扩散技术以及免疫印迹等技术。

免疫吸附技术主要包括酶联免疫吸附技术和放射/酶联吸附抑制实验。酶联免疫技术是将抗原抗体免疫反应的特异性和酶的高效催化反应有机结合起来的一种检测技术，其原理是被酶标记的抗体与食品过敏原发生反应作用于底物后，其显色深浅能够反映待测样品中过敏原的含量。该技术特异性强，灵敏度高，操作简单，易于推广，但也存在制备抗体困难，不适用于低分子量和不稳定的过敏原检测，存在结构类似物的交叉反应和对试剂选择性高导致无法进行多残留检测等不足。而放射/酶联吸附抑制实验则是使待测食品中的过敏原与固相载体上的抗原竞争结合特定人群血清中的IgE，之后再加入一种抗IgE的同位素或酶标记抗体，反应完成后通过添加可改变颜色或者能发光的底物用于检测结合IgE的抗体，最终推测出食品中过敏原的浓度。尽管它是科研人员使用最广泛和最灵敏的方法，在生海鲜、大豆、花生油和坚果类食物过敏原检测中已有应用，然而由于检测过程中的人血清难以标准化以及商业化的食品过敏原在固相载体上与IgE的结合

能力不尽相同，限制了该方法的推广。

免疫层析技术检测食品中的过敏原的原理是将特异的抗体固定在硝酸纤维素膜的某一取代，当样品浸入干燥膜一端，通过毛细管作用沿膜向前移动到有抗体的区域时，过敏原能与其发生特异性结合，之后若使用免疫胶体金或免疫酶染色则可使该区域呈色实现免疫诊断。目前该技术在花生蛋白类过敏原和榛子过敏原上具有一定应用，具有检测阈值低和高特异性的优点，但作为定性或半定量技术来说，还有待进一步发展。免疫传感器技术则是将传感技术和特异性免疫反应相结合对食品中的过敏原进行检测，具体是通过对识别原件表面的特异性抗原抗体反应实时监测，将检测结果通过传感器转换为精密数字输出，不仅具有快速简便，便于收集和整理数据的优点，而且损伤和污染样品的可能性小，推广性强。

免疫扩散技术是免疫学中最常用的检测手段，一般来说，单向琼脂扩散可用于定量分析，双向琼脂扩散用于定性分析。目前为了提高扩散速度和灵敏度，通常结合电泳共同检测食品过敏原，基本原理是以半固体的琼脂凝胶作为介质，将食品中可溶性的过敏原溶于凝胶中，在通电条件下进行琼脂扩散后与特定抗体结合后发生沉淀。具体包括对流免疫电泳和火箭电泳等技术，其中后者的灵敏度较高，在鸡蛋、牛奶、意大利面食和荞麦等食品中均有应用。对于免疫印迹来说，也被称为酶联免疫电转移印斑法，是将高分辨率的凝胶电泳和免疫化学分析相结合的一种杂交技术，经过凝胶电泳分离的蛋白类食品过敏原被转移到固相载体上（通常是硝酸纤维素膜），先与对应抗体发生免疫反应，反应产物再与酶或同位素标记的第二抗体结合，经过底物显色或放射自显影后即可对样品中的过敏原进行检测，具有经济性和灵敏度高的特点。

2、聚合链式反应检测技术

当复杂的食品体系中不存在过敏原相关蛋白或含量极低时，可以通过聚合链式反应（PCR）来检测相对热稳定性和耐压性高的致敏成分基因含量从而推断出是否存在食品过敏原。PCR是以少量DNA分子为模板，经过变性-退火-延伸多次循环，接近指数扩增产生大量目标DNA分子的体外模拟体内DNA复制的一种核酸扩增技术。近年来对于食品过敏原检测的一个新靶标则是特殊蛋白的cDNA，，扩增产物可在琼脂糖电泳上因分子量大小不同而实现分离。该技术操作简单，稳定性好，检测迅速，已经在小麦，烤榛实、转基因玉米和转基因大豆等食品的过敏原检测工作中有一定应用，不足之处则是观察结果时需要借助多种仪器，容易造成污染和出现假阳性结果。而基于PCR技术上发展起来的实时荧光定量PCR 则可通过向反应体系中添加荧光染料或荧光标记物与扩增产物结合发光，观察荧光信号的累积从而可实现实时监测的目的。该技术在羽扇豆、荞麦和甲壳类食品过敏原的检测已有相关报道，与一般PCR技术相比不仅重复性好，定量准确，实现了由定性到定量检测的飞跃，而且大大退款了食品过敏原DNA检测方法的应用范畴。

3、质谱技术

由于免疫学技术通常属于半定量检测且PCR技术检测的对象是DNA，因此对于食品过敏原的抗原决定簇通常研究不深入，因而质谱技术可以作为两者的有益补充。质谱技术主要针对分子间的非共价键反应，不仅可以定量测定食品致敏成分，而且还能对抗原表位进行定位。最常用的分析方法有两种，分别是bottom-up和top-down，前者是将提纯后的食品过敏原蛋白酶解为多肽，利用液相色谱-质谱联用技术和生物信息检索分析多肽序列和修饰位点；后者则是直接将过敏原蛋白引入质谱后通过碎片裂解技术和生物信息检索推断多肽序列和修饰位点。尽管质谱分析样品前处理复杂，但样品用量少，分离和鉴定同时进行，依然在牛奶、大豆、巧克力、玉米片、果仁和米制脆皮等食品中具有广泛应用。

4、生物共振技术

利用生物共振技术对食品中的过敏原进行检测的理论基础是物质波理论，具体来说就是生物系统中存在极其微弱的共振信号，这些特定信号是由物质极微细共振表现出来的，可用于疾病的诊断和治疗。过敏作为一种生物物理信息现象，会在体内产生过敏印痕，而每种过敏印痕信号是此种过敏原唯一的生物共振模式，因此利用外在物质波形与体内物质波形相互共振可实现过敏印痕的准确探测。该方法由德国发明，近年来在临床检测上应用较多，不仅克服了点刺、抽血等检测方法费时和低准确性的缺点，还能实现安全无创伤检测，特别适用于儿童患者。（曾祥权）